Проблематика информационного обеспечения геоинформационных систем - Александр Мартыненко

Во-вторых, чтобы решить поставленную перед ней задачу, система должна иметь полную информацию, соответствующую предъявляемым требованиям. Но информация вообще, а картографическая в частности, никогда не бывает полной. Поэтому следует иметь в виду степень полноты.

В-третьих, еще одним свойством информации является достоверность (правильность сведений, передаваемых на определенное время). Достоверность связана с полнотой информации нелинейной зависимостью. На начальном этапе первые разрозненные сведения малоинформативны и не отражаются на природе достоверности. С увеличением количества сведений происходит пропорциональный рост достоверности, но до определенного критического уровня, когда сверхизбыточные сведения уже не влияют на достоверность.

На эту зависимость может накладываться другая — преднамеренное искажение (дезинформация), и тогда необходим метод, восстанавливающий естественную достоверность (реинформацию). Надо отметить, что дезинформация — не обязательно ложный факт. Это может быть реальный факт, но значение его искажено (преувеличено или преуменьшено).

В-четвертых, количественная оценка степени полноты и достоверности информации определяется важнейшим ее свойством — измеримостью. Это свойство на основе количественных показателей позволяет измерять, анализировать, сравнивать и преобразовывать количественную меру информации и, в частности, картографическую, независимо от ее физического происхождения.

В-пятых, чтобы получить полную достоверную информацию, требуется время, а информация стареет. Поэтому отметим еще одно свойство — современность (соответствие карты состоянию местности).

В-шестых, если сопоставить два свойства — полноту и современность, то можно определить оптимальное соотношение, когда информация является уже достаточно полной и еще достаточно свежей. В этом случае можно говорить о ее новом свойстве — ценности. Самая ценная информация — это достаточно полезная, полная, достоверная и новая.

Семантический аспект при изучении информации позволяет раскрыть ее содержание, отражающее состояние картографического объекта, вскрыть отношение между знаками, их предметными смысловыми значениями и выбрать смысловые единицы измерения картографической информации.

Семантический аспект способствует более полному выяснению, изучению состояний объектов местности, их характеристик, местоположения и повышает обоснованность принимаемых решений.

Для создания и совершенствования ГИС и систем обработки данных особое значение имеет рассмотрение картографической информации в синтаксическом аспекте, при котором вскрываются отношения между объектами системы независимо от смыслового содержания информации, характера ее использования. На основе измеримости информации разрабатываются ее количественные оценки, что на этом уровне позволяет получить данные для описания процессов преобразования информации, для выбора рациональных технологических вариантов обработки данных, для построения массивов картографической информации и систем ее передачи и т. д.

Сложность выбора количественных показателей и оценок информации на топографической карте обусловлена особенностью восприятия и использования картографических объектов различными пользователями.

В настоящее время существует два подхода к выработке количественных оценок информации. Первый основан на принятом К.Шенноном понятии численной меры неопределенности случайного опыта (вероятностный подход). Второй — на численной мере различия опыта (невероятностный подход или подход различия). Однако при всех подходах в основе количественной меры информации лежит функция величины энтропии, которая определяет также и методы оптимального кодирования картографической информации.

В условиях любой ГИС, как любой динамической системы, постоянно происходит множество различных событий. Происходят они и за пределами ГИС, оказывая на ее функционирование непосредственное влияние. ГИС должна обеспечить сбор необходимых данных, их обработку для получения информации, которая составит основу принимаемых управляющих решений.

Современные компьютеры расширяют сферу машинной обработки потоков информации, обеспечивая, несмотря на массовость картографических данных, своевременное, качественное получение результатной информации.

Под потоком информации понимается сложившееся или организованное в пределах ГИС движение данных в определенном направлении при условии, что у этих данных есть общий источник и общий приемник.

Для удобства работы с картографической информацией необходимо выделить минимальную структурную единицу — элементарный объект (ЭО). Под ЭО будем понимать картографическую информационную совокупность сведений, состоящую из признака, данных о местоположении (метрическую часть объекта) и количественную и качественную характеристики описываемого объекта (семантическая часть объекта). В этом смысле ЭО является элементарной единицей данных, дальнейшее структурное расчленение которой невозможно. ЭО является элементом, который в соединении с другими аналогичными элементами создает более сложные информационные совокупности.

Признак характеризует качество описываемого объекта, тем самым индивидуализирует ЭО. Отдельно взятый признак картографического смысла не имеет и применяется с данными о местоположении и характеристиках объекта.

Данные о местоположении функционально предназначены для количественной характеристики описываемого объекта в пространстве и являются числовой величиной, полученной в результате измерений или вычислений. Поэтому отдельно взятые данные о местоположении картографического смысла также не имеют и применяются лишь в сочетании с признаками.

Характеристики предназначены для количественной оценки описываемых показателей объекта. Отдельно взятые характеристики картографического смысла не имеют и применяются с признаками и данными о местоположении.

Информационная совокупность, включающая признаки, данные о местоположении и характеристики, образуют картографические данные (документы), т. е. сложное информационное образование, имеющее определенную структуру с вхождением одних ЭО в другие, соподчинением или независимостью ЭО.

Картографические данные (документы), используемые в ГИС, могут иметь содержание и форму представления в зависимости от задач, решаемых в автоматизированной системе управления.

Картографические данные создаются из различных источников информации о Земле.

Важным вопросом для создания ИО является классификация информации и установление ее количественных характеристик.

Теоретически информацию, циркулирующую в любой ГИС, можно классифицировать по различным признакам: степени обработанности, способу отображения данных, отношению к процессу обработки, стабильности и многим другим.

По степени обработанности картографическая информация подразделяется на первичную и вторичную (производную). Первичная возникает на начальной стадии процесса сбора данных о местности и отражает состояние объектов местности или процесса управления во времени. Вторичная получается в результате обработки первичной картографической информации и может быть промежуточной или результатной.

Промежуточная информация содержит предварительные результаты расчета количественных данных, используемых в качестве исходных для создания картографических данных.

Результатная информация получается в процессе обработки первичной или первичной и промежуточной информации и используется в ГИС при управлении и принятии решений.

По способу отображения данных картографическая информация подразделяется на графическую и текстовую.

По отношению к процессу обработки можно выделить обрабатываемую и необрабатываемую информацию.

По стабильности картографическую информацию можно подразделить на текущую или постоянно изменяющуюся, и условно постоянную или просто постоянную.

В процессе создания ПО возникает необходимость установления количественных характеристик информации для определения величин потоков информации во времени, выявления наибольших информационных нагрузок, выбора наиболее рационального варианта создания информационных массивов, их хранения и другого. Объем информации, в зависимости от назначения, может выражаться числом номенклатурных листов, картографических объектов, алфавитно-цифровых или графических знаков или числом двоичных разрядов (бит).

Картографическая информация, обладая специфическими свойствами, может использоваться не только в АСУ, но и в технических средствах управления.